C8051F064單片機在遠端測控裝置中的應用
本文介紹了C8051F系列單片機在遠端測控裝置中的應用,給出了整個系統的結構,包括硬件配置和系統網絡構成,對一些技術問題也做出了詳盡的說明。
一 系統簡介
遠端測控裝置是一種現場可編程的控制器,它能完成數據的采集控制,而通過遠程通信的方式(如電臺、CDMA、撥號等)將數據上傳至中心站或接收中心站的遙控指令。它往往被安裝在比較分散、環境比較惡劣、無電源保障(經常斷電或使用太陽能)且無人值守的地方,因此它運行的可靠性和功耗就顯得尤為重要了。C8051F單片機的工業級工作溫度(-40℃~+84℃)、低電壓、低功耗、自帶看門狗和多復位源等特點滿足了此系統的要求。
基于此系統的定位,選用C8051F064做主控部分,C8051F236做從屬部分。系統要求具有輸入/輸出點可靈活配置、多通信端口、可現場修改配置等性能。
系統結構如圖1所示,系統采用220VAC或24VDC供電,主單元功耗3.3W,每個從單元功耗2.2W,最多可以擴展8個從單元。

二 主單元結構
主單元結構如圖2所示,根據系統的特點將C8051F064的功能做如下配置:
存儲器
C8051F064內部自帶4352字節RAM和128字節的Flash,由于系統對數據的實時性要求不高且采用遠程通信方式,為了降低功耗,往往將大量數據緩存,在一定的時間集中發送,所以需要比較大的數據存儲區,利用外部數據和地址總線可以擴展32KB的RAM。另外,作為現場可編程設備,需要設定大量的參數,而這些參數都需要掉電保持,所以,除了使用單片機內部的128字節的非易失RAM之外,還擴展了一個8KB的E2PROM.
地址和數據總線的利用
地址和數據總線采用復用的方式,C8051F064支持64KB的外部存儲空間,擴展RAM為32KB,所以,剩下地址線A15是空余的,利用A15和其他低位的數據線,用與非門就可以構成片選信號,用來選擇總線上的設備。在總線上還外掛了一個實時時鐘,用來作為系統的時間標志,由于此芯片內帶有電池保持的RAM,對于頻繁操作且需要保持的數據就可以存在此處,這樣可以避免內部非易失RAM和E2PROM的復雜操作。另外,現場的數字I/O也可以用總線和片選經光電隔離構成,這樣可以大量縮減單片機的引腳。

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